Verlinkung
Links zu thematisch ähnlichen Seiten
09.08.2005 - Erlangen: Ingenieure am Frauenhoferinstitut entwickeln die Technik für Weltradio weiter!
27.08.2005 - Chemnitz: TU-Chemnitz wünscht sich kostenlosen Wissenseintrag aus klein- und mittelständischen Unternehmen in Wissensplattform
Dr. Schwienhorst sieht seine Arbeitsmethodik durch die Entdeckung einer neuen Wirkstoffklasse bestätigt
Meldung aus dem Bereich: Medizin
Dr. Dieter Porth Göttinger Forscher haben eine neue Klasse von Stoffen entdeckt, die die Gerinnung von Blut hemmen können. Zur Entdeckung nutzten die Forscher das Prinzip der Rasterfahndung. Sie stellten systematisch Gemische, die möglichst viele verschiedenen Substanzen enthalten. Mit zielgenauen Experimenten sucht man in den Gemischen nach Stoffen mit interessanten Wirkungen. Hier hatten die Forscher Glück, weil sie eine Stoffklasse mit einem bisher unbekannten Wirkmechanismus gefunden haben. Ob die Stoffklasse irgendwann zum Medikament wird, werden die Zukunft zeigen. Die Stoffklasse wird ihre Tauglichkeit als medikament in Tierexperimenten und eventuell sich anschließenden klinischen Forschungen zeigen müssen. Der Weg von der Entdeckung bis zum Medikament ist lang.
Göttingen - x!-- Datum --x10.08.2005 - Pressemitteilung
Uni. Göttingen - Dr. A. Schwienhorst [ [Homepage] ] (Institut für Mikrobiologie und Genetik)
------------------------------
[Göttingen - 10.08.05 - Pressemitteilung]
Multiparameteroptimierung: Effizientes Verfahren für die Wirkstoffsuche
(vom 10.08.2005)
Mit dem Einsatz von CADDIS eine neuartige Klasse von Thrombinhemmern identifiziert
(pug) Ein computerbasiertes Verfahren, mit dem gleichzeitig mehrere Eigenschaften von Molekülen optimiert werden können, haben Wissenschaftler der Universität Göttingen entwickelt. Ihr Ansatz der Multiparameteroptimierung beruht auf einer neuen Technologieplattform, die Verfahren der Künstlichen Intelligenz ♥ , der kombinatorischen Chemie und des Hochdurchsatzscreenings kombiniert und im Wirkstoffdesign in der Pharmaforschung zum Einsatz kommt. Mit Hilfe des Computer-assisted Drug Discovery (CADDIS) werden aus experimentellen Testdaten Struktur-Wirkungsmodelle errechnet, wie Privatdozent Dr. Andreas Schwienhorst vom Institut für Mikrobiologie und Genetik und Dr. Marcel Thürk vom Unternehmen Matrix Advanced Solutions erläutern. Auf diese Weise konnte eine neuartige Wirkstoffklasse von Thrombinhemmern identifiziert werden; von ihnen wird ein großes Potential zur Bekämpfung von Thrombosen oder Herzinfarkt erwartet. Über ihre Forschungsergebnisse berichten Dr. Schwienhorst und Dr. Thürk zusammen mit Experten aus Jena, Martinsried und Hannover im Wissenschaftsmagazin Proceedings of the National Academy of Science (PNAS).
Der Prozess der Wirkstoffsuche ist trotz Computereinsatz nach wie vor aufwendig. "Die Genomforschung hat zwar in großer Zahl molekulare Zielmoleküle, so genannte Targets, ermittelt. Doch neue Wirkstoffe müssen auch einer Vielzahl anderer Kriterien genügen, etwa hochselektiv zu wirken und nicht-toxisch für gesunde Zellen zu sein", so Dr. Schwienhorst. Bislang werden Wirkstoffkandidaten in einem Massenscreening von Stoffsammlungen mit häufig mehr als 100.000 chemischen Verbindungen ♥ ermittelt. Alternativ versuchen Experten, die kristallographische Struktur eines Targets aufzuklären. Durch Modellieren am Computer werden dann "passende" Moleküle entworfen, die optimal an das Target binden können. "In jedem Fall schließt sich eine langwierige Testprozedur an, um durch wiederholtes chemisches Modifizieren zu den gewünschten Wirkstoffmolekülen zu gelangen", so Dr. Schwienhorst. "In einer solchen Optimierungsstrategie sind Sackgassen vorprogrammiert, ein idealer Kompromiss zwischen den Eigenschaften eines Wirkstoffkandidaten wird nicht immer gefunden."
Mit dem neuen Göttinger Verfahren kann die Suche nach speziellen Wirkstoffen wesentlich effizienter gestaltet werden, wie Dr. Thürk betont. Ausgangspunkt bildet ein kleiner Satz zufällig ausgewählter Substanzen; Vorabinformationen wie zum Beispiel Strukturkoordinaten eines Targets sind dabei nicht erforderlich. ♥ "Alle für das Design benötigten Informationen werden innerhalb des CADDIS-Prozesses erst durch das Experiment gewonnen." Das daraus errechnete Struktur-Wirkungsmodell wird anschließend benutzt, um in einem weiteren Zyklus neue Wirkstoffkandidaten zu bestimmen. Diese werden wiederum chemisch synthetisiert und getestet, um mit diesem Datensatz das Computermodell weiter zu verbessern. Dabei können parallel mehrere Moleküleigenschaften optimiert werden. "Da nur eine relativ kleine Zahl von Substanzen pro Designzyklus und im Gesamtprozess überprüft werden muss, lassen sich auch hochkomplexe Synthesewege sowie aufwändige, realitätsnahe Testsysteme in einem frühen Stadium der Arzneimittelentwicklung wirtschaftlich realisieren", betont Dr. Schwienhorst.
Die Leistungsfähigkeit dieses Ansatzes haben die Wissenschaftler bei der Entwicklung von Thrombininhibitoren nachgewiesen. Nach Angaben von Dr. Schwienhorst konnte innerhalb von nur acht Designzyklen mit weniger als 1.000 Substanzen eine neue Wirkstoffklasse identifiziert werden. "Ihre Leitstruktur zeigt nicht nur eine sehr hohe Wirksamkeit gegenüber Thrombin, sondern auch die mit Abstand beste Selektivität aller bisher beschriebenen synthetischen Thrombininhibitoren. Dabei kommt eine bis dahin unbekannte Bindungs- und Hemmstrategie zum Tragen, wie die kristallographische Struktur des Inhibitor-Thrombin-Komplexes ♥ beweist", erläutert der Göttinger Wissenschaftler. Zur Zeit sind die Forscher dabei, das CADDIS-Verfahren auf andere pharmakologische Fragestellungen anzuwenden. Eine Studie zur Antibiotika-Entwicklung ist bereits erfolgreich abgeschlossen worden. Ein besonderer Schwerpunkt liegt jetzt auf dem Design von Histondeacetylase-Inihibitoren, einer Klasse neuer und vielversprechender Wirkstoffkandidaten für die Tumortherapie.
An den Forschungsarbeiten waren auch Wissenschaftler des Zentrums für Vaskuläre Biologie und Medizin an der Universität Jena, der Abteilung Strukturforschung am Max-Planck-Institut für Biochemie (Martinsried) sowie des Unternehmens Novel Science International (Hannover) beteiligt. Informationen im Internet sind unter der Adresse www.gwdg.de/~aschwie1/forschung/inhibitoren.html abrufbar. Proceedings of the National Academy of Science, June 14, 2005; 102 (24), 8579-8062.
Hinweis an die Redaktionen:
Digitales Bildmaterial kann in der Pressestelle abgerufen werden.
Kontaktadresse:
Privatdozent Dr. Andreas Schwienhorst ♥
Georg-August-Universität Göttingen
Biologische Fakultät
Institut für Mikrobiologie und Genetik
Grisebachstraße 8, 37077 Göttingen
Telefon (0551) 39-3805, Fax (0551) 39-3822
e-mail: aschwie1@gwdg.de
Internet: www.img.bio.uni-goettingen.de/molgen.htm
------------------------------
Hinweis: Im Zitat ist nur der einfache Text ohne Formatierungen
übernommen worden. Die fett gedruckte oder kursiv gedruckte Textpassagen stellen redaktionell Setzungen dar, die das
Wichtige vom weniger Wichtigem abgrenzen sollen.
Das
Symbol ♥ zeigt sarkastische, humoristische, launige, intellektuelle oder sonstige Kommentare an. Ein wenig Spaß möchte ich auch
haben - an meiner Arbeit.
Einschätzung, Fragen, Kommentare
Wie werden neue Medikamente gefunden? Welche Prinzipien verwenden die Forscher, um zu neunen Erkenntnissen zu kommen?
Fehlerhinweis vom 11.08.2005
von Andreas Schwienhorst [aschwie1@gwdg.de]
1. Mein Name ist: Schwienhorst
2. Bei dem beschriebenen Verfahren handelt es sich um eine gemeinschaftliche Entwicklung der Firmen Novel Science GmbH/Matrix AS GmbH (Dr. Thuerk) und der Universität Göttingen (Dr. Schwienhorst) . Dies wird gerade in der Schlagzeile überhaupt nicht deutlich.
...
zu 1. Den Fehler mit der falschen Namenschreibung habe ich umgehend korrigiert.
zu 2. Eine Schlagzeile steht im Spannungsfeld verschiedener Zielgrößen. Sie soll einerseits die Aufmerksamkeit, sie soll den Kern eine Neuigkeit erfassen, sie soll kurz sein und sie soll einen ersten Überblick geben. Eine Schlagzeile kann einen vollständigen Überblick geben. Ich halte die Überschrift nicht für offensichtlich falsch. Deshalb wird sie nicht geändert.
